加拿大非常规油藏浅层SAGD钻井技术

浅层油砂蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,简称SAGD)开发,在斜直井钻井工艺上存在不少挑战,例如下套管井口同心、斜直井井眼清洁、斜直井固井质量以及井眼轨道控制等问题。通过对麦肯河区块钻井井身结构、井眼轨道控制、钻井方式和固井工艺的研究,提出并成功实施了表层以40~45°角度一开、二开造斜至水平段20~30 m下特殊热采套管、三开直接钻水平段至段长850 m下割缝尾管悬挂完井的井身结构。采用随钻电磁传导测量探头(EM)与随钻泥浆脉冲传导测量探头(Mud Pulse)的双探头组合,并结合不同的随钻测井仪来减小井眼轨迹测量与控制的系统误差。完善了热采井固井水泥配方和固井措施,保障固井质量合格率100%。这一系列研究成果的应用,对降低SAGD钻井成本、加快油砂开发具有积极意义。     

加拿大油砂开采技术初探

加拿大是世界上油砂资源最丰富的国家,同时也有着世界上最先进的油砂开采技术,各大石油公司在大堤进行油砂开采,提炼沥青.在上个世纪70年代末到80年代初,油砂的开采和提炼进入高潮,但因操作成本太高没有商业效益而被搁浅.而进入90年代,由于油砂开采、运输、分离和提炼技术有了很大的进步,从而使从油砂中生产原油的成本大幅度下降,加上最近几年居高不下的原油价格使油砂的开采再一次进入到了人们视线中.本文描述了油砂的开采过程以及采用的开采技术,并分析了目前开采技术对油砂开采前景的影响.     

溶剂辅助SAGD开采油砂快速启动技术

双水平井SAGD技术是油砂开采的主要方式。针对SAGD预热启动时间长的问题,采用蒸汽循环前注入溶剂方式,缩短预热时间,提高蒸汽利用效率。对溶剂与原油混合后降黏效率进行了测试;采用一维填砂模型,开展溶剂注入性能研究;采用三维物理模型,开展不同预热启动方式实验研究,分析SAGD不同启动方式的温度场、压力场随时间的变化规律。并以加拿大油砂为目标进行了SAGD启动方式及工艺参数优化。结果表明,溶剂可以大幅度降低原油黏度,前置注入溶剂可提高蒸汽注入能力,蒸汽-溶剂复合循环启动时间沿程平均降低幅度达15%,蒸汽注入量可减少21.4%。通过油藏数值模拟方法对比得出,加入溶剂井间达到80 ℃需要90 d,时间减少50%。因此,采用蒸汽-溶剂复合循环启动技术,可以有效提高加拿大油砂开采启动效率,并大幅度降低成本。     

SAGD 重油、油砂开采技术的创新进展及思考

蒸汽辅助重力驱油技术（SAGD）是目前重油、油砂开采中最常用的热采技术之一,相比传统注蒸汽、原位燃烧等技术具有置换稳定、地层接触面积大、驱油效果好、采收率高等优势,同时也存在成本高、蒸汽短循环等问题,为了更好地指导重油、油砂技术创新,开展了基于SAGD 技术的新进展研究。详细阐述了基于SAGD 的技术创新,即单井SAGD、膨胀溶剂SAGD、泡沫溶剂SAGD、燃烧辅助重力驱及氧添加蒸汽辅助重力驱等5 项新技术的原理、创新及优缺点。总结得出,创新一方面是体现在通过井型变化、蒸汽溶剂相结合扩大了蒸汽腔,提高了能量利用率和采收率,另一方面是通过注蒸汽与燃烧法相结合最大限度开采有效能源。基于SAGD 技术的创新发展为重油、油砂开发后续技术储备及创新提供了技术借鉴。     

风城浅层油砂SAGD 项目注汽压力优化

为加快风城浅层油砂SAGD 循环预热启动速度,改善生产初期汽腔发育程度,优化不同阶段注汽压力,在岩石力学实验和地应力测试基础上,分析了储层弹性力学性质和地应力分布,根据Mohr-Coulomb 准则,建立了注汽压力与抗剪强度的关系,同时通过CT 扫描实验获得了风城油砂剪切裂缝特征。研究表明,风城浅层油砂的刚度和剪胀程度随温度升高而减弱; 提高注汽压力能够降低有效应力,促进油砂产生垂直微裂缝;SAGD 过程中,抗剪强度为应力圆半径1.5 倍时可得出最小注汽压力,应力圆极限状态时可计算最大注汽压力;循环预热和生产初期阶段采用高注汽压力,稳定生产阶段采用低注汽压力,优化结果现场应用后效果良好。     

加拿大油砂资源开采技术及前景展望

加拿大是世界上油砂资源最为丰富的国家,剩余探明可采储量高达26.99×109m3,开发潜力巨大。油砂开发技术的日益成熟、油砂成本的逐渐下降、国际油价的持续走高和加拿大良好的投资环境,使得加拿大油砂工业进入了新一轮开发热潮。在对加拿大油砂工业全面研究基础上,重点对露天矿采和原地开采技术及其适应条件进行了分析评价,并对油砂资源开发利用潜力及未来发展前景进行了预测。研究认为加拿大油砂资源潜力巨大,原地开采项目将成为重点关注目标,SAGD技术将成为未来技术的发展方向。研究结果对加拿大油砂项目的评价筛选以及相关开采技术在全球其他油砂资源区的实践应用具有一定的借鉴意义。     

油砂多分支水平井SAGD开发规律数值模拟研究及现场开发效果评价

储层非均质性对应用蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）的井对开发效果影响很大,在复杂的储层条件下难以确保蒸汽腔的均匀发育,单井对开发效果受限。针对加拿大麦凯河区块油砂项目SAGD开发过程中存在的储层非均质性强、地质条件复杂、泥披层遮挡导致的蒸汽腔发育受阻、发育不均匀,从而造成单井峰值产量降低、采收率降低的问题,提出了不同井型上倾多分支井技术,采用数值模拟和现场动态分析方法,探索了蒸汽腔穿过泥披层发育、加热后冷凝油穿过泥披层遮挡进入生产井井筒的方法,准确认识了不同井型多分支井的蒸汽腔发育情况并评价了其开发效果。通过构建机理模型,设计了4种注汽井与生产井组合方案,采用现场实际操作参数进行模拟,对生产动态、剩余油分布、蒸汽腔发育、水平段动用等情况进行了分析,总结出多分支水平井在复杂储层条件下的生产规律;通过对现场投产井开展生产动态分析,评价了多分支井SAGD开发效果,对比了不同井型开发效果差异。结果显示：采用多分支井设计可明显增加有效进尺,促成了注汽和泄油的优势通道,提高井对注汽能力,增大蒸汽腔的波及体积,井对峰值日产油水平提高,在一定程度上解决了泥披层的遮挡问题;在实际现场生产中,多分支生产井...     

缅甸M区块上部复杂地层钻井技术研究与实践

缅甸M区块属于推覆体构造,上部地层挤压破碎严重,地层孔隙压力和坍塌压力高,地层主要是极易蠕变的软泥岩,以往钻井作业事故率较高、机械钻速较低.在分析总结区内钻井工程难点与作业经验的基础上,通过井身结构优化、高密度分散性钻井液性能优化以及高密度防气窜固井技术的改进保证了该区块新钻4口井钻井作业的成功,通过采用小尺寸井眼、优化钻头结构、优化钻具组合以及高密度钻井液采用密度下限值等措施提高了机械钻速.以上探索与实践可为类似地层钻井作业提供借鉴.     

加拿大油砂沥青中极性化合物的电喷雾——高分辨质谱研究

目前,生物降解作用对饱和烃生物标志物、芳香烃生物标志物参数以及小分子含氮化合物参数影响的研究较多,而对大分子极性化合物组成影响的研究较少。采用负离子电喷雾—傅立叶变换离子回旋共振质谱（ESI FT-ICR MS）分析不同降解级别的加拿大油砂沥青中酸性及非碱性氮化合物分子组成,结果表明,加拿大油砂沥青中杂原子化合物组成非常复杂,共鉴定出10种不同杂原子类型（N₁、N₁O₁、N₁O₂、N₁S₁、O₁、O₁S₁、O₂、O₂S₁、O₃、O₄）的化合物,其中以O₂类化合物为主。随着生物降解程度的加深,N₁、N₁O₁及O₁类化合物的相对丰度逐渐降低,而O₂及O₂S₁类化合物的相对丰度显现出逐渐增加的趋势;高分辨质谱分析在石油大分子杂原子化合物研究方面所独有的优势,为石油地球化学研究提供了新的思路。     

加拿大油砂沥青合成原油与大港原油的加工互补性研究(Ⅱ)——宽馏分性质

分析了加拿大油砂沥青合成原油（SCO）、大港原油以及混合原油（SCO与大港原油的混合比例为3：7）的宽馏分性质。SCO石脑油馏分的芳烃潜含量较低,不是良好的催化重整原料。混合原油石脑油馏分是良好的重整原料。SCO和混合原油汽油馏分是良好的蒸汽裂解制乙烯原料,但辛烷值不高,不宜作为汽油调合组分。SCO的煤油馏分的芳烃含量高、烟点低、闪点低,不适合生产喷气燃料;混合原油煤油馏分的酸度稍高、烟点略低、闪点低,通过精制可以生产1号喷气燃料。SCO柴油馏分凝点低、冷滤点低、硫含量低,用作调合馏分可降低调合柴油的冷滤点,但其十六烷值低。混合原油柴油馏分可生产-10号车用柴油,但硫含量略高,十六烷值略低,需要精制。SCO减压馏分的氢碳原子比和烷基碳含量较低,而芳香碳含量较高,裂化性能低于大港减压馏分的裂化性能,大港原油掺兑30％SCO后减压馏分的裂化性能有所降低。SCO常压渣油和减压渣油的氢碳原子比低,胶质、沥青质和金属的含量较低;而混合原油常压渣油和减压渣油的胶质、沥青质和金属的含量较高。     

胜利油气区浅层天然气生产实现良性循环探讨

胜利油田天然气生产要实现良性循环及可持续发展,只有从加强深层气藏的研究力度,寻找雄厚的后备储量,大力推广先进的开采工艺技术,提高天然气价格,增加天然气大的用户,加强油区治安综合治理以及扩大技术力量等方面去努力,才能全面推动天然气的勘探开发.     

复杂小断块老油田稳产技术研究

针对江苏油田储层的严重非均质和复杂小断块的地质特点,在稳产过程中,通过油藏精细描述、构造精细解释、剩余油分布规律认识等研究,采取滚动与调整相结合的思路。一方面增加地质储量,另一方面利用多种工艺技术,最大限度地改善高渗层剖面,挖掘中低渗透层潜力,提高开发水平。这些技术的综合应用,有效地控制了油田递减,实现了老油田的硬稳定。     

浅层试油气工艺技术在临江区块的应用

大庆外围试油区块特别是临江区块大部分试油层位解释为油气同层,具有油层埋藏浅、地层易出砂、压后易产气等特点,增加了试油施工难度,现场施工中通过合理优化施工工艺和井下管柱结构,形成了一套适合浅层试油气施工的工艺技术,并在临江区块试油施工中成功应用,满足了试油资料录取需要。     

浅层稠油SAGD水平井大直径套管摩阻分析

新疆风城稠油SAGD水平井垂深浅、井眼曲率高,为满足后期稠油热采工艺要求,需下244.5mm套管。大尺寸套管弯曲变形后会产生较大摩阻,造成套管下入十分困难。在对实际井眼内套管柱进行受力分析的基础上,依据管柱受迫弯曲理论,用力的平衡及变形条件导出了管柱单元体在井眼中的摩阻计算模型。结果表明,244.5mm套管下入过程中井口加压装置提供10～30kN的压力即可顺利下入指定位置。     

官195断块出砂机理与防砂技术

官195断块已进入综合治理、控水稳油阶段,油井出砂、套变较多,影响了油井正常生产和生产时率。从沉积微相分析、地层岩心观察和地层出砂的对比等多方面对地层进行了分析,基本认清该区块地层出砂机理、主要出砂层位和产油主力层,为砂害治理提供了科学依据。经优化简化层系、优选井号、封堵非主力油层,试验应用封隔器高压砾石充填防砂技术取得了成功,实现了油田在长井段、细粉砂岩出砂油层的防砂技术突破。     

克拉玛依浅层稠油藏出砂规律及防砂技术

克拉玛依浅层稠油藏胶结疏松，油井易于出砂。对该油藏出砂原因、分布及规律进行了探讨，并对自1991年以来先后实施的绕丝管防砂、金属棉蠕动滤砂管等机械防砂及羟基铝、普通高温固砂剂、有机硅高温固砂剂等化学防砂措施，从现场应用效果、适用程度进行了分析总结。     

出砂油井抽油泵砂卡原因及对策

针对杆管的偏磨、研制新的杆柱优化设计软件,使之在保证承载力的同时,降低中和点位置,最大限度地减小底部杆柱所受的压应力。同时,在杆管偏磨比较严重的油井上尽可能少采用或不采用机械座封的封隔器,避免杆柱弯曲。特种抽油泵是针对不同的井况而研制的具有特殊性能的抽油泵,因此具有较强的针对性,根据不同的油井特点选择不同的特种抽油泵可以起到事半功倍的效果。常规抽油泵由于存在不适应于出砂油井的结构缺陷,所以应对常规抽油泵的结构进行优化改进设计,达到在不增加成本的情况下,提高抽油泵性能的目的,加快普通泵的更新换代。     

Characteristics and Evaluation of Extremely Shallow Oil Sand in a Heavy Oil Reservoir

Oil in extremely shallow layers gains more attention worldwide as oil price declines. Oil sand is abundant in shallow layers of Chunfeng Oilfield, from 0 m outcrop to 500 m depth. Most cores are so loose that they cannot effectively subject to experiment. To this effect, some special measures are taken to evaluate oil sand, including thermal property analysis, seepage flow analysis, and nuclear magnetic resonance (NMR) experiments. It is found that NMR and thermal properties are new and effective measures to evaluate oil sand in heavy oil reservoirs. Useful properties such as thermal and seepage properties and flushing efficiency are analyzed in this study. These oil sands are found to possess not only superb physical properties, but also excellent thermal conductivity, which is advantageous for common steam drives and steam-assisted gravity drainage. The experiments also prove that even after a lengthy time of steam drive, oil saturation still remains high. Extremely shallow oil sand shows very favorable potential. Thorough analysis and evaluation of oil sand characteristics benefit exploration and development as well as further study of basic petroleum energy theories.     

加拿大油砂资源油气地质特征及投资前景分析

加拿大西部阿尔伯塔前陆盆地特殊的构造和沉积环境造就了阿萨巴斯卡、冷湖、瓦巴斯卡以及和平河4个油砂资源矿区的形成.这4个油砂资源矿区资源潜力十分巨大,其经济可采储量达到1 740×108bbl.目前,油砂资源开采技术成熟,成本较低,日益攀高的国际原油价格使得该区油砂资源的投资利润空间较大,再加上加拿大地区良好的投资环境,使得该区油砂资源投资前景可观.